全 文 :第 26 卷第 12 期
2006 年 12 月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
Vol. 26 ,No. 12
Dec. ,2006
万木林自然保护区 2 种天然林及杉木
人工林凋落量及养分归还
郭剑芬1 ,陈光水1 ,钱 伟1 ,杨少红1 ,杨玉盛1 , 3 ,郑群瑞2
(11 福建师范大学地理科学学院 ,福建省亚热带资源与环境重点实验室 , 福州 350007 ; 21 万木林自然保护区管理站 , 建瓯 353105)
基金项目 :国家高校优秀青年教师奖资助项目 ;福建省重大基础研究资助项目 (2000F004)
收稿日期 :2005209203 ;修订日期 :2006204210
作者简介 :郭剑芬 (1977~) , 女 , 福建龙岩人 , 博士 , 主要从事亚热带常绿阔叶林 C、N 等元素循环研究.3 通讯作者 Corresponding author. E-mail :geoyys @fjnu. edu. cn
Foundation item :The project was financially supported by The Teaching and Research Award Program for MOE P. R. C. ( TRAPOYT) and the Key Basic
Research Project of Fujian Province (No. 2000F004) .
Received date :2005209203 ;Accepted date :2006204210
Biography : GUO Jian2Fen , Ph. D. , mainly engaged in C and N cycling of subtropical broad2leaved forests.
摘要 :通过对福建建瓯万木林自然保护区内以观光木 ( Tsoongiodendron odorum ,TSO)和细柄阿丁枫 ( Altingia gracilipes ,ALG) 为建群
种的 2 种天然林及杉木 ( Cunninghamia lanceolata ,29 年生)人工林凋落量与养分归还为期 3a (2000~2002 年) 的研究表明 ,3 种林
分年均凋落量 (t·hm - 2 )范围从杉木人工林的 4163t·hm - 2到观光木林的 6174t·hm - 2 ,叶所占比例范围为 62 %~69 %。细柄阿丁
枫林凋落量每年只出现 1 次峰值 (3 月份或 4 月份) ,观光木林的出现 2 次 (3 月份、6~8 月份) ,而杉木林的则出现 3 次 (3 月份
或 4 月份、6~8 月份和 11~12 月份) 。3 种林分 Ca 和 Mg 年归还量大小排序与按总凋落量的不同。除杉木人工林的 Ca 年归还
量最大外 ,其余养分年归还量均以观光木天然林的最大。通过凋落物各组分的养分归还中 ,落叶是养分归还的主体。与针叶树
人工林相比 ,天然林的凋落量大、养分归还量高 ,具有良好维持地力的能力。因此 ,保护和扩大常绿阔叶林资源已成为南方林区
实现森林可持续经营的重要措施之一。
关键词 :凋落物 ;养分归还 ;观光木 ;细柄阿丁枫 ;杉木
文章编号 :100020933(2006) 1224091208 中图分类号 :Q948 ,S718. 5 文献标识码 :A
Litter production and nutrient return in two natural forests and a Cunninghamia
lanceolata plantation in Wanmulin Nature Reserve
GUO Jian2Fen1 , CHEN Guang2Shui1 , QIAN Wei1 , YANG Shao2Hong1 , YANG Yu2Sheng1 , 3 , ZHENG Qun2Rui2 (1.
Fujian Key Lab. of Subtropical Resources and Environments , College of Geography Science , Fujian Normal University , Fuzhou 350007 , China ; 2. Administrative
Station of Wanmulin Nature Reserve , Jianou 353105 , China) . Acta Ecologica Sinica ,2006 ,26( 12) :4091~4098.
Abstract :Litterfall represents a major biological pathway for element transfer from vegetation to soils. Seasonal variations in litter
production and litter nutrient return affect stand nutrient cycling. Although considerable data exist for litter production and nutrient
cycling in different forest ecosystems of the world , relatively few studies were carried out in forests of southern China. The primary
purpose of this study was to determine litter production , seasonal dynamics and nutrient return in two natural forests of
Tsoongiodendron odorum ( TSO) and Altingia gracilipes ( ALG) , and an adjacent 292year2old plantation of Chinese fir
( Cunninghamia lanceolata , CUL) in Wanmulin Nature Reserve in Jianou , Fujian , during a period of 2000 2002. Mean annual
total litterfall over 3 years of observations varied from 4163 t·hm - 2 in the CUL to 6174 t·hm - 2 in the TSO ; of total litterfall , the
leaf contribution ranged from 62 % to 69 %. Litterfall in the ALG showed an unimodal distribution pattern with a peak in March
or April of each year , while for the TSO , the litterfall peaks occurred in March and June2August . Litterfall in the CUL peaked in
March (or April) , June2August and November (or December) , respectively. The rank order of the three forests , according to Ca
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
and Mg returns from total litterfall , was different from the order when rank was according to total mass of litterfall . The highest
annual Ca returns from total litterfall were noticed in the CUL. The amounts of N , P , K and Mg potentially returned to the soil
were the highest in the TSO. The leaf fraction provided greater potential returns of N , P , K, Ca , and Mg to the soil than other
litter fractions. The results of this study demonstrate that natural forests have a greater capability for maintaining site productivity
than the monoculture coniferous plantation due to higher amount of aboveground litter coupled with greater nutrient returns ;
therefore conservation of natural forests is recommended as a practical measure in forest management to realize sustainable
development of forestry in mountainous areas of southern China.
Key words :litterfall ; nutrient return ; Tsoongiodendron odorum ; Altingia gracilipes ; Cunninghamia lanceolata
森林凋落物是森林植物在其生长发育过程中新陈代谢的产物 , 是森林生态系统中养分循环的重要组成
部分 , 在维持土壤肥力方面起到了特别重要的作用。其种类、储量和数量上的消长反映着森林生态系统间的
差别和动态特征[1 ] 。因此 , 森林凋落物历来是森林生态学、生物地球化学和森林土壤学等学科的重要研究内
容。凋落物的研究可追溯到 l9 世纪 ,德国的 Ebermayer 对森林凋落物的产量和化学组成做了经典研究 ,这篇
文章大概是森林凋落物研究的最早报道。但直到 20 世纪 50 年代 ,森林凋落物才得到全面和系统的研究。国
际上森林凋落物的研究已经从凋落物本身的特征 ,如凋落物数量、分解状况及分解影响因子等 ,逐渐深入到凋
落物的生态功能上 ,如对土壤肥力、C过程、植物种子萌发、植物生长、演替及生产力等的影响[1~3 ] 。我国自 20
世纪 60 年代初开展了凋落物的研究 ,80 年代有较大发展 ,特别是天然林凋落物[4~7 ] ,但人工林凋落物的研究
则集中于杉木、马尾松等少数几个造林树种[8 , 9 ] 。王凤友[10 ] 曾对世界范围内森林凋落量作了综述性研究 ,对
国内森林凋落物的研究具有一定的指导作用。鉴于凋落物在森林生态系统 C 循环和养分平衡中的重要作
用 ,我国学者开始对不同林分凋落量大小、季节动态及对全球气候变化 (大气 CO2 浓度升高、氮沉降、酸沉降
等)响应等进行了深入探讨[11 ] 。
位于福建建瓯的万木林自然区内具有树龄 (约 120a 以上) 和面积 (189hm2 ) 较大、保存较为完整的中亚热
带天然常绿阔叶林 ,其中包括以观光木、木荷、细柄阿丁枫为建群种的阔叶混交林。20 世纪 60 年代 ,部分天
然林 (约 12hm2 )曾被皆伐后营造杉木 ( Cunninghamia lanceolata)人工纯林 ,这人工林与现存的天然林毗邻、本底
条件 (母岩、土层)相似 ,从而为不同天然林和人工林的生态学比较提供良好的条件。由于天然林与人工林在
林龄、抚育方式等方面的差异 , 其凋落特征也不相同。本文选择了观光木 ( Tsoongiodendron odorum) 和细柄阿
丁枫 ( Altingia gracilipes)两种天然林 ,以杉木人工林为对照 ,研究这些林分的凋落物数量、动态及养分归还量的
差异。
1 试验地概况
试验地位于福建建瓯市万木林自然保护区 (27°03′N , 118°09′E) ,地处武夷山脉东南 ,鹫峰山脉西北 ,海拔
高度在 230~556m。本地属中亚热带季风型气候 ,2000~2002 年平均气温为 1914 ℃,无霜期 277d 左右 ;年均降
水量 1731mm ,年均蒸发量 1466mm ,年均相对湿度 81 %。2000~2002 年月降雨量和月均气温详见图 1。土壤
均为花岗岩发育的红壤。2000 年分别在观光木、细柄阿丁枫和杉木林中坡地段设置 20m ×20m 标准地各 5
块 ,进行相关研究。
(1)观光木天然林为西北坡向 ,坡度 11° 乔木层主要有观光木、木荷 ( Schima superba) 、猴欢喜 ( Sloanea
sinensis) 、山黄皮 ( Randia cochinchinensis) 等 ,以观光木占优势。灌木层以杜茎山 ( Maesa japonica) 、桂北木姜子
(Litsea subcoriacea) 、尖叶水丝梨 ( Sycopsis dunnii) 为主。草本层为零星分布 ,以狗脊 ( Woodwardia japonica) 和金
毛狗脊 ( Cibotium barometz)为主。
(2)细柄阿丁枫天然林为东北坡向 ,坡度 26° 乔木层主要有细柄阿丁枫、米槠 ( Castanopsis carlesii) 、木荷、
木荚红豆 ( Ormosia xylocarpa ) 等 ,以细柄阿丁枫占优势。灌木层以沿海紫金牛 ( Ardisia punctata ) 、草珊瑚
( Sarcandra glabra) 、狗骨柴 ( Tricalysia dubia)为主。草本层以狗脊为主。
2904 生 态 学 报 26 卷
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 1 试验地 2000~2002 年平均月降水量和月均气温
Fig. 1 Monthly rainfall and air temperature in years of 2000 , 2001 and 2002
表 1 各林分特征和土壤性质
Table 1 Forest characteristics and soil properties of the study sites
因子 Parameters 林分类型 Forest type
(1)
TSO ALG CUL
林分特征 Stand characteristics
林龄 Stand age (a) 120 150 29
平均树高 Mean tree height (m) (2) 28 28 18
平均胸径 Mean tree diameter at breast
height (cm) (2) 4212 4512 1813
密度 Stand density (stem·hm - 2) (2) 298 235 1117
蓄积量 Stand volume (m3·hm - 2) (2) 423 406 425
灌木层生物量 Biomass of shrub layer
(t·hm - 2) 6112 4158 1189
草本层生物量 Biomass of herb layer
(t·hm - 2) 0175 0161 2123
土壤性质 Soil (top 0~20cm depth)
容重 Bulk density (g·cm - 3) 0192 0190 1120
有机质 Organic matter ( %) 411 613 219
全 N Total N ( %) 0115 0117 0108
全 P Total P ( %) 0104 0104 0104
水解 N Hydrolyzable N (mg·kg - 1) 140 164 93
速效 P Available P (mg·kg - 1) 2142 1167 2147
3 (1) TSO , 观光木林 Tsoongiodendron odorum forest ; ALG, 细柄阿
丁枫林 Altingia gracilipes forest ; CUL , 杉木林 Chinese fir ( Cunninghamia
lanceolata) forest ; ( 2 ) 只涉及优势种 Only dominant tree species is
considered
(3) 杉木人工林为西北坡向 ,坡度 27° 林冠单
层 ,灌木层以杜茎山、狗骨柴和草珊瑚为主。草本层
以五节芒 ( Miscanthus floridulus ) 、狗脊和乌毛蕨
( Blechnum orientale)为主。
3 种林分的林分特征及土壤性质见表 1。
2 研究方法
211 凋落物收集
1999 年 12 月在 3 种林分标准地上 ,按随机加局
部控制的原则 (兼顾密度、坡向和坡位) 分别布设 15
个 015m ×1m 的收集框 (离地 20~25cm 水平置放) ,收
集框上的尼龙网布孔径为 1mm ,框高均为 5cm。从
2000 年 1 月开始每月的 28 日收集每个框架内的凋落
物 ,同时观测林内外湿度、气温、地温、土壤含水量等。
212 凋落物处理
每个收集框内的凋落物按叶、枝 (包括树皮和枝
皮) 、花、球果 (包括脱落的种子) 和其它组分 (主要为
虫鸟粪、蛹、小动物残体等)分成 5 个组分于 80 ℃下烘
干、称重 ,按组分将 15 个收集框中的样品混合 ,将样
品磨碎 ,过 60 目筛后贮存于广口瓶中备用。另取少
量样品 ,于 80 ℃烘干测定含水率。
213 凋落物养分测定
采用硫酸2高氯酸消煮法 ,KDN2C型定氮仪测定全 N ,钼锑抗比色法测定全 P ,火焰光度计法测定全 K,AA-
670 原子吸收分光光度计测 Ca 和 Mg[12 ] 。
214 统计分析
统计分析用 SPSS(1115)软件进行。采用 3 因素方差分析法检验各林分间凋落量及养分归还量的差异 ,并
390412 期 郭剑芬 等 :万木林自然保护区 2 种天然林及杉木人工林凋落量及养分归还
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
用LSD 多重比较法进行差异显著性检验 ( p < 0105) 。
3 结果
311 凋落物的数量与组成
3 林分年均凋落量范围从杉木人工林的 4163t·hm - 2到观光木林的 6174t·hm - 2 (表 2) 。2 种天然林年均凋
落量间差异不显著 ,但均显著高于杉木人工林年均凋落量。各林分年均落叶量占总凋落量的 62 %~69 % ,落
枝占总凋落量的 11 %~26 % ,而落花、落果和其它组分合计占总凋落量的 12 %~22 %。
表 2 3 种林分凋落物数量及组成
Table 2 Quantity (kg·hm - 2·a - 1) and proportion in the total ( % , in parentheses) of litterfall in the three forests
林分类型
Forest type
主要树种叶
Leaf of
dominant
species
其它树种叶
Leaf of
other trees1)
落叶总量
Subtotal of
leaf
主要树种枝
Small branch of
dominant species
其它树种枝
Branch of
other trees1)
落枝总量
Subtotal
of branch
落花
Flower
落果
Fruit
其它组分
Miscellaneous
合计
Total
TSO 1709 ±160 2977 ±282 4686 ±318a 447 ±68 273 ±127 720 ±105b 239 ±103a 69 ±28b 1023 ±458a 6737 ±586a
(25) (44) (69) (7) (4) (11) (4) (1) (15) (100)
ALG 2421 ±463 1663 ±417 4084 ±313a 762 ±190 106 ±48 868 ±154b 116 ±50b 118 ±60ab 1159 ±262a 6345 ±480a
(38) (26) (64) (12) (2) (14) (2) (2) (18) (100)
CUL 2879 ±256 2879 ±256b 1215 ±81 1215 ±81a 76 ±11c 144 ±43a 317 ±60b 4631 ±415b
(62) (62) (26) (26) (2) (3) (7) (100)
数值为 3a 平均值±标准差 ;同一列中标有不同字母的数值表示存在显著性差异 , p < 0105 ; 1) 其它树种指除主要树种外的乔木 Values are
means ±s. d. of 15 traps per plot over three years ; Means followed by different letters on the same column indicate significant differences at p < 0105 ; 1) Other
tree species indicate those species in the tree layer , except dominant tree species ; TSO , 观光木林 Tsoongiodendron odorum forest ; ALG, 细柄阿丁枫林 Altingia
gracilipes forest ; CUL , 杉木林 Chinese fir ( Cunninghamia lanceolata) forest
312 凋落物动态
细柄阿丁枫林总凋落量的月变化呈单峰模式 ,在一年中的 3 月份或 4 月份出现明显峰值 (图 2) 。观光木
林总凋落量一年中出现 2 个峰值 ,主峰值出现在 3 月份 ,另一小的峰值出现在 6~8 月份。而对于杉木林 ,凋
落量一般在 3 月份 (或 4 月份) 、6~8 月份和 11~12 月份较大。落叶量的月变化模式与凋落物总量的基本相
似 ,而天然林落枝量的月变化模式不同。
313 凋落物的养分归还
3 林分 Ca 和 Mg 年归还量大小排序与按总凋落量的不同 (表 3) 。2 种天然林凋落物 N 年归还量显著高于
杉木人工林 ( p < 0105) 。观光木林凋落物的N 和 P 年归还量约是杉木人工林的 2 倍。细柄阿丁枫天然林与杉
木人工林凋落物 K归还量相近 ,但均显著低于观光木林 ( p < 0105) 。各林分凋落物 Ca 年归还量中杉木林的最
大 (49142kg·hm - 2·a - 1 ) ,而细柄阿丁枫林的最小 (20104kg·hm - 2·a - 1 ) 。3 种林分 Mg 归还量顺序为 :观光木林
(12159kg·hm - 2·a - 1 ) > 杉木林 (8102kg·hm - 2·a - 1 ) > 细柄阿丁枫林 (7172kg·hm - 2·a - 1 ) 。
各林分落叶归还的养分占养分归还总量约 60 %~70 %(图 3) ,说明落叶是凋落物养分归还的主要组分。
观光木林内其它树种叶的 N、P、K、Ca、Mg 归还量占各养分归还总量的比例均大于 30 %。杉木林落枝各养分
归还量所占比例均高于其它林分。
观光木林落花、落果的 N、P、Ca 和 Mg 年归还量占各养分归还总量的比例高于其它林分 ,而杉木人工林落
花、落果的 K年归还量占凋落物 K归还总量的比例最高。3 林分中细柄阿丁枫林其它组分的 N、P、K归还量
占各养分归还总量的比例均最高 ,而凋落物的 Ca、Mg 归还总量中 ,通过其它组分 Ca、Mg 归还量所占比例最大
值分别出现在观光木林 (细柄阿丁枫林)和杉木林 (细柄阿丁枫林) (图 3) 。
4 讨论
411 凋落物数量及动态
本研究中 2 种天然林年凋落量均落入热带、亚热带森林年均凋落量范围之内 (310~14144 t·hm - 2 ) [13~16 ] ,
且均高于寒温带和暖温带森林的平均凋落量 315~515t·hm - 2 ·a - 1 。本研究杉木人工林年均凋落量 (4163t·
hm - 2 )与湖南会同 22 年生杉木人工林 (4147t·hm - 2 ) [8 ] 和广西成年杉木林的 (4162t·hm - 2 ) [17 ] 相似 ,但显著低于
4904 生 态 学 报 26 卷
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
图 2 凋落物总量及组分的月变化
Fig. 2 Monthly variation in total litterfall and its components in the three forests
—●—凋落物总量 Total litterfall ; —○—落叶总量Leaf litter ; —▲—落枝总量 Small branch litter
本研究天然林 ,这与国内外大多数的研究结果一致[14 ,18 ,19 ] 。Facelli 和 Pickett 报道了相同气候条件下 ,树种组
成是影响森林凋落物产量的一个重要因素[20 ] 。与杉木人工林相比 ,本研究 2 种天然林内树种多样且林分总
蓄积量大[21 ] ,这部分解释了天然林凋落量大的原因。此外 ,观光木林年均凋落量略高于细柄阿丁枫林 (表 2) ,
这可能与各树种凋落特征差异及对环境条件的不同反应有关。
王凤友综述世界上有关凋落物研究后认为[10 ] ,凋落叶量占凋落物总量的 60 %~80 %。本研究中各天然
林和杉木人工林凋落叶量占凋落物总量的比例均落于一般范围。本研究杉木落叶占 62 % ,略高于广西田林
老山[9 ]和湖南会同杉木林[8 ] ,低于丹麦的挪威云杉 ( Picea abies (L. ) Karst . ) 林和西加云杉林 ( Picea sitchensis
590412 期 郭剑芬 等 :万木林自然保护区 2 种天然林及杉木人工林凋落量及养分归还
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
(Bong. ) Carr. ) [22 ] ,比雨林、常绿阔叶林、落叶阔叶林落叶所占的比例则更低[4 ,17 ] ,这与阔叶树凋落物中落叶所
占比例比针叶树大的前人研究结果一致[17 ,22 ,23 ] 。
表 3 3 种林分年均凋落量 (t·hm - 2·a - 1) 和养分年归还量 (kg·hm - 2·
a - 1)
Table 3 Annual mass (t·hm - 2·a - 1 ) and nutrient return to the forest
floor (kg·hm - 2·a - 1) from total litterfall in the three forests
林分类型 Forest type
TSO ALG CUL
凋落量 6174 ±0159a 6135 ±0148a 4163 ±0142b
N 70141 ±7139a 50109 ±5161b 34189 ±3173c
P 3193 ±0145a 2167 ±0133b 2139 ±0125b
K 20183 ±1199a 12189 ±1132b 12152 ±1129b
Ca 24187 ±2181b 20104 ±2112b 49142 ±5138a
Mg 12159 ±1113a 7172 ±0175b 8102 ±0181b
数值为 3a 平均值±标准差 ;同一行中标有不同字母的数值表示
存在显著性差异 , p < 0105. Values are means ±s. d. of fifteen traps per
plot over three years ; Letters in each row indicate significant differences among
forests ( p < 0105) ; TSO , 观光木林 Tsoongiodendron odorum forest ; ALG,
细柄阿丁枫林 Altingia gracilipes forest ; CUL , 杉木林 Chinese fir
( Cunninghamia lanceolata) forest
受树种生物学特性和气候因子的综合影响 ,不同
林分及同一林分不同年份凋落物节律有一定规律 ,但
亦表现一定差异性。虽然中亚热带常绿乔木在全年
均有凋落物 ,但凋落物组分、数量在各个月的分布是
不均匀的 ,多数是双峰 ,少数是单峰的 ,与组成群落的
树种种类结构有关[24 ] 。本研究中细柄阿丁枫林在 3
月份或 4 月份出现明显凋落高峰 ,这与温度升高、降
雨量增大 ,多数常绿树种春季大量萌发新叶并旺盛生
长 ,从而促进衰老的叶子相继脱落有关[5 ,7 ,9 ] 。观光木
林除 3 月份出现一个凋落高峰外 ,另一峰值出现在夏
季 (6~8 月份) ,这与高温干旱 ,林木通过大量落叶以
减少蒸腾作用有关[25 ] 。大多数研究表明[8 ,9 ]杉木人工
林一年中出现 2 个峰值 (4~5 月份和 11~12 月份) ,
但本研究杉木林在 8 月份出现另一凋落高峰 ,这可能
由于高温干旱造成大量落叶[18 ] 。
图 3 3 种林分凋落物各组分养分归还量占凋落物养分归还总量的比例
Fig. 3 Nutrient inputs of litter fractions as a percentage of the same element input in total litterfall from the three forests
TSO : 观光木林 Tsoongiodendron odorum forest ; ALG: 细柄阿丁枫林 Altingia gracilipes forest ; CUL : 杉木林 Chinese fir ( Cunninghamia lanceolata)
forest
通过对各月降雨量、气温与 2 种天然林和杉木人工林凋落量的相关统计显示 ,观光木和细柄阿丁枫 2 种
天然林总凋落量均与降雨量存在显著正相关 ,与温度也存在正相关 ,但不显著。而杉木林总凋落量与这两个
气候因子的相关性均不显著 ,说明本研究地处杉木中心产区 ,其凋落物节律体现了树种生物学特性 (少受气候
6904 生 态 学 报 26 卷
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
波动影响) 。
412 凋落物的养分归还
通过凋落物的养分归还对维持林地地力 ,保持林分的长期生产力起到积极的作用。本研究中 3 种林分凋
落物养分归还量均落在已报道的世界森林类型相同元素归还量的范围内[13 ,26 ] 。与亚热带其它森林类型凋落
物 N、P 归还量相比 ,杉木林凋落物 N、P 归还量与广西田林[9 ] 和湖南会同杉木人工林[8 ] 的相似 ;2 种天然林凋
落物 N 和 P 年归还量与三明格氏栲 ( Castanopsis kawakamii ) 天然林的相似[18 ] ,但均高于鼎湖山马尾松 ( Pinus
massoniana) [6 ]和武夷山甜槠 ( Castanopsis eyrei)林[7 ] ,低于鼎湖山南亚热带常绿阔叶林[5 ] ,体现了不同植物间的
相同元素归还量的差异。落叶是凋落物养分归还的主要组分 ,特别是 N 和 P 的归还。本研究中天然林凋落
叶N 和 P 归还量分别占凋落物 N 和 P 归还总量的 62 %~70 %和 52 %~63 % ,这与Moroni and Smethurst 的研究
结果相似[27 ] 。与阔叶树人工林相比[13 ,18 ] ,本研究杉木人工林通过落叶的 N 和 P 归还量比例较低 (N 和 P 分别
为 58 %和 53 %) ,这可能与不同树种凋落叶 N 和 P 浓度差异有关。
因许多亚热带森林土壤酸度高 ,N 和 P 常成为限制林木生长的主要元素。本研究中天然常绿阔叶林凋落
量大且凋落物的 N 和 P 归还量均比亚热带针叶林的高[8 ,9 ] ,这进一步验证了在土壤养分供应方面 ,阔叶树种
比针叶树种更为有利[18 ] 。因此 ,为了实现南方林区森林的可持续经营 ,保护和扩大常绿阔叶林资源已成为其
重要措施之一。
References :
[ 1 ] Norgrove L , Hauser S. Leaf properties , litter fall , and nutrient inputs of Terminalia ivorensis at different tree stand densities in a tropical timber2food crop
multistrata system. Can. J . For. Res. , 2000 , 30 (9) : 1400~1409.
[ 2 ] Xu X N , Hirata E. Forest floor mass and litterfall in Pinus luchuensis plantations with and without broad2leaved trees. For. Ecol . Manage. , 2002 , 157 :
165~173.
[ 3 ] Alegre J , Alonso2Blázquez N , de Andrés E F , et al . Revegetation and reclamation of soils using wild leguminous shrubs in cold semiarid Mediterranean
conditions : Litterfall and carbon and nitrogen returns under two aridity regimes. Plant and Soil , 2004 , 263 : 203~212.
[ 4 ] Lu J P , Liu Q H. Studies on the litter in tropical forests in Jianfengling , Hainan Island. Acta Phytoecol . Geobot . Sinica , 1988 , 12 (2) : 104~111.
[ 5 ] Tu M Z , Yao W H , Weng H , et al . Characteristics of litter in evergreen broadleaved forest of the Dinghu Mountain. Acta Pedologica Sinica , 1993 , 30
(1) : 34~42.
[ 6 ] Weng H , Li Z A , Tu M Z , et al . The production and nutrient contents of litter in forest of Dinghushan. Acta Phytoecol . Geobot . Sinica , 1993 , 17 (4) :
299~304.
[ 7 ] Lin Y M , He J Y, Yang Z W , et al . The dynamics and production of litter falls of Castanopsis eyrei community in Wuyi Mountains. Journal of Xiamen
University (Natural Science) , 1999 , 38 (2) : 280~286.
[ 8 ] Tian D L , Zhao K. Studies on the litter in a Chinese fir plantation ecosystem Ⅰ. Amount , composition and dynamics of litter. Journal of Central2South
Forestry College , 1989 , 9 : 38~44.
[ 9 ] Liang H W. Studies on the litterfall of two forest types in mid2altitude of Laoshan mountain in Tianlin Country. Chinese Journal of Ecology , 1994 , 13 (1) :
21~26.
[10 ] Wang F Y. Review on the study of forest litterfall . Advances in Ecology , 1989 , 6 (2) : 82~89.
[11 ] Peng S L , Liu Q. The dynamics of forest litter and its responses to global warming. Acta Ecologica Sinica , 2002 , 22 (9) : 1534~1544.
[12 ] Department of National Forestry. Forest soil analysis methods. Beijing : Chinese Criteria Press , 2000.
[13 ] Cuevas E , Lugo A E. Dynamics of organic matter and nutrient return from litterfall in stands of ten tropical tree plantation species. For. Ecol . Manage. ,
1998 , 112 : 263~279.
[ 14 ] Lian Y W , Zhang Q S. Conversion of a natural broad2leafed evergreen forest into pure and mixed plantation forests in a subtropical area : effects on nutrient
cycling. Can. J . For. Res. , 1998 , 28 : 1518~1529.
[15 ] Sundarapandian S M , Swamy P S. Litter production and leaf2litter decomposition of selected tree species in tropical forests at Kodayar in the Western Ghats ,
India. For. Ecol . Manage. , 1999 , 123 : 231~244.
[16 ] Deng C Z , Hou J P , Li S C , et al . Study on forest litter in Ailao Mountain , North China. Acta Phytoecol . Geobot . Sinica , 1993 , 17 (4) : 364~370.
[17 ] Wen Y G, Wei B E , Li J J . A study on the litter production and dynamics of subtropical forest . Scientia Silvae Sinicae , 1989 , 25 (6) : 542~547.
[18 ] Yang Y S , Guo J F ,Chen G S , et al . Litterfan nutrient return ,and leaf-litter decomposition in four plantation compared with a natural forest in subtropical
790412 期 郭剑芬 等 :万木林自然保护区 2 种天然林及杉木人工林凋落量及养分归还
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
china. Ann. For. Sci . ,2004 ,61 :465~476.
[19 ] Xu X N , Hirata E. Forest floor mass and litterfall in Pinus luchuensis plantations with and without broad2leaved trees. For. Ecol . Manage. , 2002 , 157 :
165~173.
[20 ] Facelli J M , Pickett S T A. Plant litter : its dynamics and effects on plant community structure. The Bot . Rev. , 1991 , 57 : 1~32.
[21 ] Lin P , Qiu X Z. Study on the Castanopsis kawakamii forest in the Wakeng area of Sanming city , Fujian Province. Acta Phytoecol . Geobot . Sinica , 1986 ,
10(4) : 241~252.
[22 ] Pedersen L B , Bille2Hansen J . A comparison of litterfall and element fluxes in even aged Norway spruce , Sitka spruce and beech stands in Denmark. For.
Ecol . Manage. , 1999 , 114 : 55~70.
[23 ] Yan Y S ,Yu B N ,Xie J S , et al . Amount ,composition and seasonal dynamics of litterfall in mixed forent of Cunninghamia lanceolata and Tsooagiodendron
odorum . Scientia Silvae Sinicae ,2001 ,37 (Sp . 1) :30~34.
[24 ] Yu X T. Silviculture of Chines fir. Fuzhou : Fujian Science and Technology Press , 1996.
[25 ] Yang Y S , Chen Y X , He Z M , et al . Comparatively study on litter properties between plantations of Fokienia hodginsii and Cunninghamia lanceolata .
Scientia Silvae Sinicae , 2004 , 40 (1) : 2~10.
[26 ] Lisanework N , Michelsen A. Litterfall and nutrient release by decomposition in three plantations compared with a natural forest in the Ethiopian highland.
For. Ecol . Manage. , 1994 , 65 : 149~164.
[27 ] Moroni M T , Smethurst P J . Litterfall nitrogen and phosphorus fluxes in two Tasmanian Eucalyptus nitens plantations. Tasforests , 2003 , 14 : 53~64.
参考文献 :
[ 4 ] 卢俊培 , 刘其汉. 海南岛尖峰岭热带林凋落物研究初报. 植物生态学与地植物学学报 , 1988 , 12 (2) : 104~111.
[ 5 ] 屠梦照 , 姚文华 , 翁轰 , 等. 鼎湖山南亚热带常绿阔叶林凋落物的特征. 土壤学报 , 1993 , 30 (1) : 34~42.
[ 6 ] 翁轰 , 李志安 , 屠梦照 , 等. 鼎湖山森林凋落物量及营养元素含量研究. 植物生态学与地植物学学报 , 1993 , 17 (4) : 299~304.
[ 7 ] 林益明 , 何建源 , 杨志伟 , 等. 武夷山甜槠群落凋落物的产量及其动态. 厦门大学学报 (自然科学版) , 1999 , 38 (2) : 280~286.
[ 8 ] 田大伦 , 赵坤. 杉木人工林生态系统凋落物的研究 Ⅰ. 凋落物的数量、组成及动态变化. 中南林学院学报 , 1989 , 9 : 38~44.
[ 9 ] 梁宏温. 田林老山中山两类森林凋落物研究. 生态学杂志 , 1994 , 13 (1) : 21~26.
[10 ] 王凤友. 森林凋落物量研究综述. 生态学进展 , 1989 , 6 (2) : 82~89.
[11 ] 彭少麟 , 刘强. 森林凋落物动态及其对全球变暖的响应. 生态学报 , 2002 , 22 (9) : 1534~1544.
[12 ] 国家林业局. 森林土壤分析方法. 北京 : 中国林业出版社 , 2000.
[16 ] 邓纯章 , 候建萍 , 李寿昌 , 等. 哀牢山北段主要森林类型凋落物的研究. 植物生态学与地植物学学报 , 1993 , 17 (4) : 364~370.
[17 ] 温远光 , 韦炳二 , 黎洁娟. 亚热带森林凋落物产量及动态的研究. 林业科学 , 1989 , 25 (6) : 542~547.
[21 ] 林鹏 , 丘喜昭. 福建三明格氏栲天然林的研究. 植物生态学与地植物学学报 , 1986 , 10 (4) : 241~252.
[23 ] 杨玉盛 ,俞白楠 ,谢锦升 ,等. 杉木观光木混交林凋落物数量、组成及动态. 林业科学 ,2001 ,37 (Sp . 1) :30~34.
[24 ] 俞新妥. 杉木栽培学. 福州 : 福建科学技术出版社 , 1996.
[25 ] 杨玉盛 , 陈银秀 , 何宗明 , 等. 福建柏和杉木人工林凋落物性质的比较. 林业科学 , 2004 , 40 (1) : 2~10.
8904 生 态 学 报 26 卷
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net